天文学者が銀河SDSS1335+0728のブラックホール活性化を初観測

Tokyo2019年後半、銀河SDSS1335+0728が突如として明るくなりました。この現象の原因を探るために、天文学者たちは宇宙望遠鏡や地上の望遠鏡を駆使しました。その中には、ヨーロッパ南天天文台（ESO）の超大型望遠鏡も含まれています。

彼らが発見したのは次の通りです。銀河は以前よりかなり明るくなっており、その明るさの変化は通常とは異なっているようです。また、中心にある巨大なブラックホールが活動を再開した可能性が高いとのことです。

パウラ・サンチェス・サエスはドイツのESOで働く天文学者です。彼女は「Astronomy & Astrophysics」に掲載された新しい研究の主執筆者です。彼女によれば、この銀河は長年にわたって静かで活動が見られなかったようです。しかし、2019年12月にその中心部が突然とても明るくなり始めました。

SDSS1335+0728は、現在、巨大なブラックホールによってエネルギーが供給されている明るくコンパクトな領域を持ち、「活動銀河核」（AGN）と呼ばれていることが知られています。超新星爆発などの現象も銀河を明るくすることがありますが、これらの現象は数十日から数百日しか続きません。

ヴァージョ星座にあるSDSS1335+0728という銀河は、地球から3億光年離れた特別な存在です。この銀河は、4年以上にわたって明るさを増し続けています。その明るさの変化は、これまでに見たことがないものでした。そのため、天文学者たちは新しい説明を考え出さなければなりませんでした。

チームは過去のデータと新しい観測を活用して銀河を研究しました。彼らはチリのESOのVLTにあるX-shooterという装置からの情報を調査しました。2019年12月以前、この銀河は紫外線、可視光線、そして赤外線の波長で光を放っていました。しかし、2019年12月以降、SDSS1335+0728はこれらの波長で以前よりも多くの光を放射するようになり、2024年2月にはX線を放射し始めました。

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「この現象は珍しいです」と、チリの千年期天文学研究所のサンチェス・サエズは述べています。同じ研究所とバルパライソ大学の共著者であるロレナ・エルナンデス・ガルシアは、彼らが観測しているのは「銀河の中心が活動的になっている」ことだと考えています。

超大質量ブラックホールは、太陽の10万倍以上の質量を持っています。これらはほとんどの銀河の中心に存在し、私たちの銀河系である天の川銀河にもあります。ディエゴ・ポルタレス大学のクラウディオ・リッチによれば、これらのブラックホールは通常、活動的ではなく目に見えるものではありません。SDSS1335+0728にあるブラックホールは近くのガスを消費し始め、その結果、明るくなりました。

この現象はこれまでに観測されていません。以前の研究では、不活性な銀河が何年もかけて活動的になることが示されていました。しかし、ブラックホールがリアルタイムで目覚め始めるのはこれが初めてです。中国の北京大学カブリ天文物理学研究所のリッチ氏は、これが我々の銀河系のブラックホール、Sgr A*にも起こる可能性があると述べています。しかし、その可能性がどれほど高いかは不明です。

他の可能性のある説明を排除するためには、さらなる観察が必要です。考えられる説明の一つは、星がブラックホールに接近し、徐々に引き裂かれる緩やかな現象です。この場合、観測された中で最も長く、また最も弱い現象になります。

銀河の変化は、ブラックホールやその進化について学ぶ手助けとなります。サンチェス・サエスは、VLTのMUSEや将来の超大型望遠鏡（ELT）のようなツールによって、銀河が明るくなっている理由がより理解しやすくなると説明しています。

アメリカにあるZwicky Transient Facility（ZTF）望遠鏡がこの銀河の異常な明るさを最初に観測しました。チリ主導のグループALeRCEはそれを活動銀河核として特定しました。過去のデータは、NASAのWISEやGALEX、Two Micron All Sky Survey（2MASS）、Sloan Digital Sky Survey（SDSS）、Spektr-RGに搭載されたeROSITA計器など多くの情報源から来ています。その他の観測は、ESOのVLTやNASAのSwiftとChandra X線望遠鏡を含むいくつかの天文台を使用して行われました。